مکان یابی نواحی ژنومی کنترل کننده برخی صفات مورفولوژیکی در شرایط تنش شوری در لاین های اینبرد نوترکیب گندم نان

تنش شوری از جمله مهم ترین تنش های غیرزیستی بوده که اثرات زیانباری بر عملکرد گیاه و کیفیت محصول آن دارد. به طوری که طبق پیش بینی های صورت گرفته تا سال 2050، 50 درصد زمین های کشاورزی بر اثر شوری قابلیت کشت خود را از دست خواهند داد. به دلیل پیچیدگی صفات مقاومت به شوری، اطلاعات اندکی از تعداد ژن ها، جایگاه کروموزومی آن ها و سهم نسبی هر یک از ژن ها در بروز و توزیع فنوتیپی وجود دارد. مکان یابی ژن های کمی می تواند این مدل پیچیده ژنتیکی را به اجزای ژنتیکی منفرد تجزیه، که در این صورت صفات کمی نیز همانند صفات تک ژنی بررسی خواهند شد.

به منظور شناسایی QTL های کنترل کننده برخی صفات ریشه و اندام هوایی در شرایط تنش شوری در گندم نان، 148 لاین اینبرد نوترکیب گندم نان بهاره حاصل از تلاقی رقم Yecora Rojo (زودرس و پاکوتاه به عنوان والد پدری با منشاء آمریکا) و ژنوتیپ No.49 (دیررس و پابلند به عنوان والد مادری با منشاء سیستان و بلوچستان) به همراه والدین مورد مطالعه قرار گرفتند. این پژوهش در سال 1398 در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه محقق اردبیلی تحت شرایط تنش شوری (شوری 8 دسی زیمنس در متر مربع) و بدون تنش در محیط کشت پیت ماس و پرلیت و به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با پنج تکرار به اجرا درآمد. صفات اندازه گیری شده در این آزمایش شامل طول ریشه، وزن‎تر  و خشک ریشه، وزن‎تر  و خشک اندام هوایی بود. برای تجزیه QTL از نقشه پیوستگی حاوی 202 نشانگر (177 نشانگر ریزماهواره و 51 نشانگر رتروترانسپوزون) استفاده شد که طول نقشه حدود 691/36 سانتی مورگان با میانگین فاصله 3/42 بین هر جفت نشانگر بود و 21 کروموزوم گندم نان را پوشش می داد. تجزیه QTL به روش مکان یابی فاصله ای مرکب (CIM) صورت گرفت و اثرات افزایشی QTL های شناسایی شده، برآورد گردید.

نتایج تجزیه QTL نشان داد که در شرایط بدون تنش برای وزن خشک ریشه و وزن خشک اندام هوایی یک QTL، وزن‎تر  اندام هوایی دو QTL و برای وزن‎تر  ریشه و طول ریشه هر کدام سه QTL شناسایی شد. در شرایط تنش شوری برای وزن خشک ریشه و طول ریشه هر کدام یک QTL، برای وزن خشک اندام هوایی دو QTL و برای وزن‎تر  اندام هوایی سه QTL شناسایی شد. در بین QTL های شناسایی شده QRFW6A.n در شرایط نرمال و QSFW2A.s در شرایط تنش شوری بیشترین اثر افزایشی را داشتند. برای وزن خشک اندام هوایی و وزن‎تر  ریشه در شرایط نرمال و صفت وزن‎تر  اندام هوایی در شرایط تنش شوری اثر افزایشی مثبت QTL های مکان یابی شده نشان دهنده توارث الل مطلوب در این جایگاه از والد Yecora Rojo به نتاج بود. واریانس فنوتیپی توجیه شده توسط این QTL ها در شرایط نرمال از 5/43 تا 8/97 و در شرایط تنش شوری از 5/51 تا 7/43 درصد متغیر بود.

در این مطالعه تعداد QTL های شناسایی شده برای خصوصیات مرتبط با ریشه و اندام هوایی کم بود که می تواند به دلیل تعداد بالای  QTL های با اثر کم، وجود اثرات متقابل و همچنین اثرات محیطی باشد.